Mapeamento de isótopos de estrôncio (87Sr/86Sr) e sua aplicação no estudo da história de vida de peixes (Cichla temensis) em rios da Bacia Amazônica

dc.contributor.advisor-co1Pouilly, Marc
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5696556516608378eng
dc.contributor.advisor-co1orcidhttp://lattes.cnpq.br/5696556516608378eng
dc.contributor.advisor-co2Sousa, Raniere Garcez Costa
dc.contributor.advisor-co2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6126537331153727eng
dc.contributor.advisor-co2orcidhttps://orcid.org/0000-0002-5620-389Xeng
dc.contributor.advisor1Freitas, Carlos Edwar de Carvalho
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4897726772361601eng
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5406-0998eng
dc.contributor.referee1Pereira, Luciana Alves
dc.contributor.referee2Doria, Carolina Rodrigues da Costa
dc.contributor.referee3Amadio, Sidineia Aparecido
dc.contributor.referee4Duponchelle, Fabrice
dc.creatorMereles, Marcos de Almeida
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5604676298047260eng
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-7802-0106eng
dc.date.issued2025-04-15
dc.description.abstractThe 87Sr/86Sr isotope ratio has been used as a valuable tool to identify the origin and migration patterns of aquatic organisms, as well as supporting environmental and forensic research. In the Amazon basin, however, spatial modeling of this ratio is still incipient, limiting large-scale applications. To fill this gap, this study established a baseline of the 87Sr/86Sr isotopic signature in surface waters in the region, combining data from scientific publications and samples collected in the field. Using a geostatistical model based on spatial interpolation (IDW), it was possible to map the isotopic distribution in unsampled locations. The results revealed high heterogeneity in Amazonian waters, with lower values associated with Andean basins with more recent formations and higher values in areas of ancient crystalline shields, such as the Guiana and Brazilian Shields. The model's accuracy was confirmed by the strong correlation between predicted and observed values in fish otoliths (R² = 0.81), highlighting its potential for studies at various scales. Using this methodology, we investigated the movement of the tucunaré-açú (Cichla temensis), a key species for the local economy and ecology, in tributaries of the middle Rio Negro. Water samples and otoliths from 79 individuals in six sub-basins were analyzed during the low-water period. The analyses detected significant variations in the isotopic signatures between the tributaries: rivers on the right bank (Cuiuni and Caurés) showed lower ratios, while the Aracá River (left bank) showed high values, reflecting regional geological differences. The linear correlation between the isotopic ratios of water and otoliths (R² = 0.95) validated the method for tracking displacements. Most of the fish (64 individuals) remained in their sub-basins of origin, indicating resident behavior. However, transects in the otoliths revealed movements between sub-basins, such as between Aracá and Demeni, suggesting the existence of ecological corridors connecting distinct habitats. The results reinforce the importance of hydrological connectivity for maintaining genetic diversity and population resilience, especially in a scenario of increasing anthropogenic pressures. The study also points to the need to expand the collection of isotopic data and integrate new geospatial technologies to improve the accuracy of modeling. In addition, it highlights the importance of monitoring critical habitats and extending research to broader time scales, ensuring the effectiveness of management plans. By combining environmental modeling and isotopic analysis, this research not only advances understanding of the ecology of iconic species such as the tucunaré-açú, but also offers a methodological framework for the conservation and sustainable management of complex ecosystems such as those in the Amazon Basin.eng
dc.description.resumoA razão isotópica 87Sr/86Sr tem sido empregada como uma ferramenta valiosa para identificar a origem e os padrões de migração de organismos aquáticos, além de subsidiar pesquisas ambientais e forenses. Na bacia amazônica, no entanto, a modelagem espacial dessa razão ainda é incipiente, limitando aplicações em larga escala. Para preencher essa lacuna, este estudo estabeleceu uma linha de base da assinatura isotópica de 87Sr/86Sr em águas superficiais da região, combinando dados de publicações científicas e amostras coletadas em campo. Utilizando um modelo geoestatístico baseado em interpolação espacial (IDW), foi possível mapear a distribuição isotópica em locais não amostrados. Os resultados revelaram alta heterogeneidade nas águas da Amazônia, com valores mais baixos associados a bacias andinas com formações mais recentes e valores mais elevados em áreas de escudos cristalinos antigos, como os Escudos da Guiana e do Brasil. A precisão do modelo foi confirmada pela forte correlação entre valores previstos e observados em otólitos de peixes (R² = 0,81), destacando seu potencial para estudos em diversas escalas. Aplicando essa metodologia, investigou-se o movimento do tucunaré-açú (Cichla temensis), espécie-chave para a economia e ecologia local, em afluentes do médio Rio Negro. Foram analisadas amostras de água e otólitos de 79 indivíduos em seis sub-bacias, durante o período de águas baixas. As análises detectaram variações significativas nas assinaturas isotópicas entre os afluentes: rios da margem direita (Cuiuni e Caurés) apresentaram razões mais baixas, enquanto o rio Aracá (margem esquerda) exibiu valores elevados, refletindo diferenças geológicas regionais. A correlação linear entre as razões isotópicas da água e dos otólitos (R² = 0,95) validou o método para rastrear deslocamentos. A maioria dos peixes (64 indivíduos) permaneceu em suas sub-bacias de origem, indicando comportamento residente. Contudo, transectos nos otólitos revelaram movimentos entre sub-bacias, como entre Aracá e Demeni, sugerindo a existência de corredores ecológicos que conectam habitats distintos. Os resultados reforçam a importância da conectividade hidrológica para a manutenção da diversidade genética e da resiliência populacional, especialmente em um cenário de crescentes pressões antrópicas. O estudo também aponta a necessidade de ampliar a coleta de dados isotópicos e integrar novas tecnologias geoespaciais para aprimorar a precisão das modelagens. Além disso, destaca-se a relevância de monitorar habitats críticos e estender pesquisas a escalas temporais mais amplas, garantindo a eficácia de planos de manejo. Ao unir modelagem ambiental e análises isotópicas, esta pesquisa não apenas avança o entendimento sobre a ecologia de espécies icônicas como o tucunaré-açú, mas também oferece um marco metodológico para conservação e gestão sustentável de ecossistemas complexos, como os da Bacia Amazônica.eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationMERELES, Marcos de Almeida. Mapeamento de isótopos de estrôncio (87Sr/86Sr) e sua aplicação no estudo da história de vida de peixes (Cichla temensis) em rios da Bacia Amazônica. 2025. 58 f. Tese (Doutorado em Ciência Animal e Recursos Pesqueiros) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2025.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11024
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentFaculdade de Ciências Agráriaseng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência Animal e Recursos Pesqueiroseng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/pt_BR
dc.subjectIsótopos de Srpor
dc.subjectGeoestatísticapor
dc.subjectOtólitospor
dc.subjectTucunaré-acúpor
dc.subjectPadrão de movimentaçãopor
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS: RECURSOS PESQUEIROS E ENGENHARIA DE PESCA: RECURSOS PESQUEIROS DE AGUAS INTERIORESeng
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/86075/TESE_MarcosMereles_PPGCARP.pdf.jpg*
dc.titleMapeamento de isótopos de estrôncio (87Sr/86Sr) e sua aplicação no estudo da história de vida de peixes (Cichla temensis) em rios da Bacia Amazônicaeng
dc.typeTeseeng

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